一、长波与短波红外热像仪的技术特性适配增材制造需求

增材制造过程涵盖预热、高温熔覆、冷却固化全周期，温度跨度从常温至数千摄氏度，同时面临激光强光、金属飞溅、粉尘烟雾等复杂工况，对测温设备的精准度、响应速度、环境适应性提出严苛要求。华景康长波与短波在线式红外热像仪形成互补协同，分别聚焦不同工艺环节的核心需求。

（一）短波在线式红外热像仪：微观精准捕捉，适配动态高温场景

华景康短波红外热像仪搭载高灵敏度探测器，具备1280×1024高分辨率与每秒125Hz高速成像能力，可精准捕捉增材制造中熔池与材料相互作用的瞬态热信号变化。其核心优势在于对微观温度差异的敏锐识别，能分辨微米级热缺陷，适配激光增材制造中粉末喷射、激光扫描的高速动态节奏。同时，凭借独特光学设计与抗干扰技术，配合专用滤光片可有效屏蔽激光的干扰，在高温飞溅、粉尘环境中稳定工作，精准获取熔池真实温度信息，测温误差控制在±1%以内，为微观工艺调控提供数据支撑。此外，短波系列适配600℃~2500℃（可扩展至3000℃）超高温场景，完美匹配金属熔池的极端温度监测需求。

（二）长波在线式红外热像仪：全流程宏观管控，保障工艺稳定性

华景康长波在线式红外热像仪采用8~14μm波长设计，具备-20℃~2500℃（可扩展至3000℃）超宽温域覆盖能力，可实现增材制造从预热、熔覆到冷却固化的全周期温度监测。其大视场角成像特性能够对大面积工作区域进行热场可视化呈现，帮助操作人员直观掌握整体温度分布均匀性，快速识别局部过热、过冷等异常区域。搭载的智能分析软件可预设温度阈值与工艺标准，实时分析温度数据并自动预警裂纹风险、未熔合等缺陷，同时支持与生产线设备无缝联动，实现工艺参数的自动调节。长波系列对大气湿度、颗粒物敏感性低，环境适应性更强，可在复杂工业场景中24小时不间断工作，为宏观工艺优化与自动化管控提供保障。

二、在增材制造关键环节的协同应用场景

华景康长波与短波在线式红外热像仪协同发力，贯穿激光增材制造（LAM）、电弧送丝增材（WAAM）、金属3D打印等主流工艺的核心环节，实现从微观缺陷管控到宏观工艺优化的全方位覆盖。

（一）熔池动态监测与缺陷实时诊断

熔池状态是决定增材制件质量的核心因素，温度过高易导致晶粒粗大、变形开裂，温度过低则会引发未熔合、气孔等缺陷。短波红外热像仪以125Hz高速帧率追踪熔池动态，实时捕捉熔池形状、尺寸及温度分布的瞬态变化，精准识别微米级热缺陷，为激光功率、送粉速率的实时调节提供依据；长波红外热像仪同步监测熔池周边区域温度梯度，避免局部热积累导致的应力集中。在某大学金属增材实验室的电弧3D打印应用中，通过双波段协同监测，成功实现熔池温度波动的精准管控。

（二）层间温度管控与热应力优化

增材制造的层间温度一致性直接影响层间结合强度与制件整体力学性能。长波红外热像仪可实时监测已固化层的温度衰减过程，精准控制层间间隔时间与预热温度，确保每层熔覆时基体温度处于最佳区间，提升层间冶金结合质量；短波红外热像仪则聚焦新熔覆层与基体的温度融合状态，捕捉层间界面的细微温度差异，避免因热传导不均导致的层间剥离。在航空发动机叶片修复工艺中，通过双波段协同调控层间温度，修复后叶片的耐高温、耐疲劳性能显著提升。

（三）工艺参数优化与批量一致性保障

增材制造工艺参数（激光功率、扫描路径、送粉速率等）的优化需要大量温度数据支撑。华景康双波段热像仪可记录全流程温度数据与热场图像，通过智能分析软件构建温度-参数关联模型，精准定位最优工艺窗口。长波系列的大面积成像能力可优化激光扫描路径与送粉分布，避免因工艺不均导致的熔覆层厚度不一致、硬度差异等问题；短波系列则通过微观温度数据优化功率曲线，提升批量生产的一致性。某新能源企业在碳纤维增强复合材料增材制造中，借助该方案优化工艺参数，使制件力学性能稳定性提升20%，良率提高15%以上。

（四）冷却过程监测与变形控制

冷却阶段的温度梯度变化易产生热应力，导致制件变形、开裂。长波红外热像仪可全程追踪制件冷却过程的温度分布演变，精准捕捉冷却速率与温度梯度差异，为优化冷却策略、减少热应力提供数据支撑；短波红外热像仪则聚焦关键部位的快速降温过程，及时发现局部骤冷引发的微裂纹。通过双波段协同监测，可动态调整冷却系统参数，控制降温速率，有效降低制件变形率，提升尺寸精度。

三、行业赋能价值与应用拓展

华景康长波与短波在线式红外热像仪的协同应用，不仅解决了增材制造过程中温度监测的核心痛点，更推动了行业向智能化、高精度方向升级，在关键领域展现出显著价值。

（一）赋能高端制造领域质量升级

在航空航天领域，针对发动机叶片、飞行器结构件等关键部件的增材制造与修复，双波段热像仪确保制件具备优异的耐高温、耐疲劳性能，为飞行安全保驾护航；在高端装备制造领域，助力精密机床导轨、医疗器械零部件的激光熔覆强化，提升部件耐磨性与尺寸精度；在新能源领域，优化碳纤维复合材料、电池极耳等部件的增材制造工艺，提升材料功能性与可靠性，适配新能源汽车、风力发电等行业的高性能需求。

（二）推动增材制造智能化转型

华景康热像仪搭载的IRThermal®智能分析系统，可实现温度数据的实时采集、分析、预警与设备联动，推动增材制造从“经验调控”向“数据驱动”转型。通过与AI算法、材料相变模型深度耦合，未来可实现打印过程的“热力学自动驾驶”，进一步降低人工干预成本，提升生产稳定性。目前，该方案已在多家科研机构与制造企业落地，成功突破CO₂激光3D打印测温瓶颈，实现全工艺周期±2℃的测温精度。

（三）拓展多元增材制造工艺应用

除传统金属增材制造外，华景康双波段热像仪还可适配塑料3D打印、玻璃浇筑成型、陶瓷增材等多元工艺。在玻璃浇筑成型中，可实时监测熔液出料、模具成型、冷却全流程温度变化，确保成型质量；在陶瓷增材制造中，精准控制烧结温度与升温速率，提升陶瓷件致密度与力学性能，拓展了红外热像仪在增材制造领域的应用边界。

四、总结与展望

增材制造的高质量发展离不开精准、实时的温度管控，华景康长波与短波在线式红外热像仪凭借互补协同的技术优势，构建起全方位、多层次的温度监测与质量管控体系，为增材制造工艺优化、缺陷防控、智能化升级提供了核心支撑。未来，随着AI算法与智能制造技术的深度融合，华景康将持续迭代红外热成像技术，开发更具针对性的增材制造监测方案，助力增材制造行业突破质量瓶颈，实现更广泛的工业化应用，为高端制造产业升级注入新动能。

激光增材制造（LAM）技术简介：

增材制造（AM），同样被称为3D打印，是一个备受关注的领域，已被公认为是一种以逐层方法生产工程组件的先进工艺。它既为现有设计提供了替代的制造路线，又支持了使用传统技术无法实现的复杂性的新设计。在不同的AM加工路线中，激光增材制造（LAM）是高效的增材制造手段之一，因为它具有以低成本、高质量和高生产率制造产品的潜力。

LAM技术按其成形原理可分为两类：

（1）以同步送粉为技术特征的激光熔覆沉积（Laser Cladding Deposition，LCD）技术。

（2）以粉床铺粉为技术特征的选区激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术。

这两种典型LAM技术的成形原理及其特点如下：

1、LCD技术成形原理及特点

LCD技术是快速成形技术的“叠层累加”原理和激光熔覆技术的有机结合，以金属粉末为成形原材料，以高能束的激光作为热源，根据成形零件CAD模型分层切片信息的加工路径，将同步送给的金属粉末进行逐层熔化、快速凝固、逐层沉积，从而实现整个金属零件的直接制造。LCD系统主要包括：激光器、冷水机、CNC数控工作台、同轴送粉喷嘴、送粉器及其他辅助装置。

LCD技术集成了快速成形技术和激光熔覆技术的特点，具有以下优点：

（1）无需模具，可生产用传统方法难以生产甚至不能生产的复杂形状的零件；

（2）宏观结构与微观组织同步制造，力学性能达到锻件水平；

（3）成形尺寸不受限制，可实现大尺寸零件的制造；

（4）既可定制化制造生物假体，又可制造功能梯度零件；

（5）可对失效和受损零件实现快 速修复，并可实现定向组织的修复与制造。

2、SLM技术成形原理和特点

SLM技术是以快速原型制造技术为基本原理发展起来的先进激光增材制造技术。通过专用软件对零件三维数模进行切片分层，获得各截面的轮廓数据后，利用高能激光束根据轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末，通过逐层铺粉，逐层熔化凝固堆积的方式，实现三维实体金属零件制造。选区激光熔化系统主要由激光器及辅助设备、气体净化系统、铺粉系统、控制系统4部分组成。

SLM技术具有以下优点：

（1）成形原料一般为金属粉末，主要包括不锈钢、镍基高温合金、钛合金、钴-铬合金、高强铝合金以及难熔金属等；

（2）成形零件精度高，表面稍经打磨、喷砂等简单后处理即可达到使用精度要求；

（3）适用于打印小件；

（4）成形零件的力学性能良好，一般力学性能优于铸件，不如锻件。

红外热像仪在激光增材制造测温中的应用：

在LCD制造过程中会产生高温合金成形过程熔覆层开裂的问题，通过红外热像仪器测量熔覆过程中材料的温度变化，可以优化工艺，使成形件缺陷大大减少，致密度增加，性能接近甚至超过同种材料锻造水平。

红外像仪也可以测试热处理过程中的温度变化，通过测试所得得温度变化，改进工艺参数消除热处理和热等静压对成形件微观组织和性能 的影响，大大降低了组织内应力，消除了层间气孔等缺陷，使成形件沿沉积方向的韧性和高周疲劳性能达到了锻件水平。

激光熔覆现场图片

使用不同的红外热像仪可以有不同的作用：

长波红外热像仪可以观测熔覆过程中整个熔覆区域表面温度分布和热扩散情况。

长波红外测熔覆区表面红外图

短波红外热像仪最高可测高达3000℃温度，可快速响应测量熔池温度的快速变化，以及熔覆颗粒的温度变化。

LSM过程中因为金属粉末需要使用特殊气体进行保护，故都是在设备内保护气体的情况下进行，此时想要测的熔池温度，只能使用短波红外热像仪透过玻璃窗口进行测试，华景康短波红外热像仪可完全满足此场景的测温需求，通过测试烧结过程中熔池的温度，调整工艺参数，提升打印的器件质量，短波红外热像仪可现场测试以及录制温度数据进行分析。

短波红外测LSM 过程熔池红外图